SPICA (Space Infrared Telescope for Cosmology and Astrophysics) is a JAXA led observatory that will operate in the mid and far infrared wavelength range (5-210 micron) with unprecedented sensitivity, thanks to the 3.5 m (current baseline) cold telescope (< 6 K) and advanced instruments. SPICA will carry a mid infrared camera, mid infrared spectrometers and a mid infrared coronagraph (built by JAXA institutes), a far infrared imaging spectrometer (SAFARI, provided by a European/Canadian consortium), and a far infrared/sub-millimetre spectrometer (proposed by U.S.). The contribution from ESA consists of the telescope assembly, a collaboration in the ground segment and the interface management to JAXA of the European instrument SAFARI. The SPICA observatory will be open to the worldwide community and will provide unique and ground-breaking answers to fundamental questions in planetary formation and formation and evolution of galaxies through cosmic history. The target launch year of SPICA is 2018. SPICA was selected in October 2007 as a candidate M-class mission for the ESA Cosmic Vision 2015-2025 Plan, with the character of "mission of opportunity". This report presents the science case of SPICA, describes the mission and summarises the outcome of the ESA Assessment Study.
在这个用ALMA和大型地面望远镜(如VLT,Keck和Subaru)对行星形成盘进行空间分辨观测的时代,我们仍然缺乏关于构建行星的材料的数量和组成的统计相关信息,例如总盘气体质量,尘埃中的冰含量,以及微行星中水的状态。SPICA是日本宇宙航空研究开发机构和欧空局为解决这些问题而联合开发的一项红外空间飞行任务概念。SPICA的关键独特能力使这项研究成为可能:(1)宽光谱覆盖范围10-220微米,(2)高线检测灵敏度(1-2)10-19 W m-2,远红外(SAFARI)R~2000-5000,中红外10-20 W m-2,R~29000(SMI,光谱分辨谱线轮廓),(3)0.45 mJy的高远红外连续灵敏度(SAFARI),和(4)点源调查的观测效率。本文详细介绍了中红外到远红外光谱在测量盘的气体质量和水/冰含量方面的独特性,以及这些量在行星形成期间如何演变。这些观测将阐明当盘耗尽其原始气体时的关键转变,进一步的行星形成需要由星子产生的次级气体。高光谱分辨率的中红外也是确定雪线的位置划分岩石和冰的质量水库内的磁盘和如何划分演变过程中的行星系的独特。关键固态带的红外光谱(中红外到远红外)对于评估广泛的径向混合(太阳系历史的一部分)是否是大多数行星系中发生的一般过程以及太阳系外的微行星是否与我们的太阳系彗星/小行星相似至关重要。...(略)
The Origins of Planets for ArieL (OPAL) Key Science Project: the end-to-end planet formation campaign for the ESA space mission Ariel
INAF - Osservatorio Astrofisico di Torino(意大利国家天体物理研究所都灵天文台);Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data and Quantum Computing(高性能计算、大数据与量子计算国家研究中心);INAF - Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali(意大利国家天体物理研究所天体物理学与行星科学研究所);INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste(意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台)
Origins Space Telescope: From First Light to Life -- ESA Voyage 2050 White Paper
起源太空望远镜(Origins Space Telescope)是美国国家航空航天局(NASA)为准备2020年美国天文学和天体物理学十年调查而选择的四项科学和技术定义研究之一。《起源》将追溯我们起源的历史,从尘埃和重元素永久改变宇宙景观到现在的生命。它旨在回答三个主要的科学问题:星系如何形成恒星,制造金属,以及从再电离中成长为中心的超大质量黑洞?在行星形成的过程中,适宜居住的条件是如何发展的?围绕M矮星运行的行星支持生命吗?Origins在2.8至588 μm的中远红外波长范围内工作,由于其冷(~4.5 K)孔径和最先进的仪器,其灵敏度比以前的远红外任务高出1000倍以上。
Space Project for Astrophysical and Cosmological Exploration (SPACE), an ESA stand-alone mission and a possible contribution to the Origins Space Telescope
The Asteroid Framing Cameras on ESA's Hera mission
DLR Institute of Planetary Research(德国航空航天中心行星研究所);Budapest University of Technology and Economics(布达佩斯技术与经济大学);Institut Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace (ISAE-SUPAERO), Université de Toulouse(法国高等航空航天学院(ISAE-SUPAERO),图卢兹大学);INAF, Astronomical Observatory of Padova(意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台);European Space Agency, European Space Astronomy Centre(欧洲空间局欧洲航天飞行控制中心);Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange(蔚蓝海岸大学,蔚蓝海岸天文台,法国国家科学研究中心拉格朗日实验室);The University of Tokyo(东京大学);University of California, Berkeley Space Science Laboratory(加州大学伯克利分校太空科学实验室)
Chronos --- Taking the pulse of our Galactic neighbourhood (ESA Voyage 2050 White Paper)
欧空局航行长期计划中考虑的2035- 2050年期间,将与银河系恒星成分表征方面的一系列可预见的进展相吻合。盖亚任务与大规模光谱调查相结合,正在帮助建立一个前所未有的银河系恒星星族天体测量、运动学和化学性质的普查。在十年内,对数亿颗恒星的这种性质的精确测量将成为可能。与此同时,由CoRoT和Kepler/K2发起并由TESS和PLATO等空间任务或LSST等地面项目进行的时域调查将使星震学达到高度成熟。将来自星震学的精确年龄与大型恒星样本的天体测量和光谱数据相结合,使银河系考古学家能够对银河系的组装历史获得新的见解。最近的突破-基于在数万颗红巨星中探测到类似太阳的振荡-证明了这种方法的潜力。因此,我们相信,全天空、高节奏、长时间的恒星变率调查将成为2035-50年期间的科学优先事项。这里提出的克罗诺斯概念是对盖亚的时域扩展。它将允许对距离太阳1.7千秒差距内的50万颗红巨星进行质量和年龄估计,从而为我们对银河系动力学和考古学的理解提供新的视角。在目标恒星方面,克罗诺斯将通过测量从亚巨星分支到早期AGB的恒星,弥合PLATO和LSST之间的差距。最后,它将在综合天空覆盖范围和观测持续时间(整个天空2 x 3.75个月,CVZ>5年)方面超过以前能够进行星震学的所有调查。